近期,威廉希尔陈希团队在国际TOP期刊《Bioresource Technology》发表题为“Key function ofKouleothrixin stable formation of filamentous aerobic granular sludge at low superficial gas velocity with polymeric substrates”的研究论文。陈希为该论文第一作者兼通讯作者,英国威廉希尔公司官网为该论文的第一完成单位。
近年来,国家不断加快建筑和市政基础设施领域设备更新,强调加快推进城镇生活污水设施设备补短板和强弱项。好氧颗粒污泥(AGS)技术具有省地、节能、可资源回收等优势,被视为新一代污水处理技术。AGS的工程应用在全球各地逐渐推广,但传统研究多依赖简单碳源,对聚合基质下AGS的代谢机理掌握不足,阻碍了该技术的工程化应用。
水力选择和代谢选择是形成稳定AGS的两大主要策略。传统研究认为,高表观气速(SGV)产生的高水力选择有利于AGS的形成,而低SGV可能不适用于AGS的培养。代谢选择策略通过筛选缓慢生长微生物如传统聚磷菌(PAOs)和聚糖菌(GAOs)等核心菌群,降低了AGS对高水力剪切力的需求。缓慢生长微生物偏好挥发性脂肪酸,因此代谢选择策略对富含聚合基质的实际污水并不完全适用。聚合基质常常延缓甚至阻碍实际污水中污泥的颗粒化,导致颗粒变小,沉降性变差,菌群竞争关系改变,甚至可能诱发丝状菌的过度生长。为了在实际污水中形成稳定的FAGS,需深入理解丝状菌在颗粒污泥形成中的作用。
陈希团队长期致力于聚合基质条件下,AGS的培养、形成以及稳定性的研究。前述工作采用聚合基质在低SGV条件下成功培养了稳定的丝状菌好氧颗粒污泥(FAGS)。明确了Kouleothrix在颗粒污泥的形成中发挥了捕获、发酵聚合基质和颗粒污泥骨架的关键作用。Kouleothrix的丝状形态和对有机碳源的胞内储存,使其逐步取代了发酵型聚磷菌Tetrasphaera的生态位,与传统聚糖菌Ca. Competibacter协作互生促进了稳定FAGS的形成。该研究对低能耗条件下采用AGS处理含聚合基质的实际污水提供了新思路。该项工作得到了陕西省自然科学基金和陕西省重点研发计划项目的资助。感谢城市学经理期以来的支持。
《Bioresource Technology》为Elsevier旗下期刊,聚焦推动和传播生物质、生物废物处理、生物能源、生物转化和生物资源相关技术领域的前沿科学研究,是环境科学与生态学领域影响力较大的国际期刊(IF=11.4,中国科学院一区)。